JPH08200002A - ガスタービンの動翼 - Google Patents
ガスタービンの動翼Info
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- JPH08200002A JPH08200002A JP882695A JP882695A JPH08200002A JP H08200002 A JPH08200002 A JP H08200002A JP 882695 A JP882695 A JP 882695A JP 882695 A JP882695 A JP 882695A JP H08200002 A JPH08200002 A JP H08200002A
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- JP
- Japan
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- shroud
- cooling
- blade
- gas turbine
- gas
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2240/00—Components
- F05B2240/80—Platforms for stationary or moving blades
- F05B2240/801—Platforms for stationary or moving blades cooled platforms
Abstract
(57)【要約】
【目的】 シュラウドの温度が低下し、ガスタービンの
動翼の寿命が格段に延長されることなどを目的とする。 【構成】 翼部に長さ方向に穿設され冷却用気体を通す
複数の第一の冷却穴に翼部のチップに沿いシュラウドに
２段状に刻設されて上段をプラグにより塞がれた溝を介
して連通して複数の第二の冷却穴がシュラウドに面方向
に穿設され冷却用気体を通すように構成する。
動翼の寿命が格段に延長されることなどを目的とする。 【構成】 翼部に長さ方向に穿設され冷却用気体を通す
複数の第一の冷却穴に翼部のチップに沿いシュラウドに
２段状に刻設されて上段をプラグにより塞がれた溝を介
して連通して複数の第二の冷却穴がシュラウドに面方向
に穿設され冷却用気体を通すように構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、火力発電などに使用さ
れるガスタービンの動翼に関する。
れるガスタービンの動翼に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２は火力発電などに使用されているガ
スタービンの動翼の説明図である。図において、本動翼
はインテグラルシュラウド翼と称され、動翼１１の先端
にはインテグラル状をなすシュラウド１２が動翼１１と
一体に形成されている。シュラウド１２は動翼１１の先
端から漏洩するガスを減少させるとともに、シュラウド
１２の端面を隣接するシュラウド１２の端面に圧接させ
て一連のグループ翼を形成させることにより動翼１１の
耐振動強度を向上させている。動翼１１には回転軸方向
と円周方向との２方向の振動が発生するが、シュラウド
１２の端面を斜めに形成することにより両方向の振動が
抑制される。また、シュラウド１２には動翼１１の先端
部から漏洩するガスを減少させるためとケーシング側と
の接触を防止するため、フィン１３が削り出して設けら
れている。
スタービンの動翼の説明図である。図において、本動翼
はインテグラルシュラウド翼と称され、動翼１１の先端
にはインテグラル状をなすシュラウド１２が動翼１１と
一体に形成されている。シュラウド１２は動翼１１の先
端から漏洩するガスを減少させるとともに、シュラウド
１２の端面を隣接するシュラウド１２の端面に圧接させ
て一連のグループ翼を形成させることにより動翼１１の
耐振動強度を向上させている。動翼１１には回転軸方向
と円周方向との２方向の振動が発生するが、シュラウド
１２の端面を斜めに形成することにより両方向の振動が
抑制される。また、シュラウド１２には動翼１１の先端
部から漏洩するガスを減少させるためとケーシング側と
の接触を防止するため、フィン１３が削り出して設けら
れている。
【０００３】ガスタービンの動翼には高温のガスに対応
するために種々の冷却が施されており、入口強度が１０
００〜１２００℃の場合は一般に多孔１４による対流冷
却が行われている。図における矢印は冷却用空気の流れ
を示す。
するために種々の冷却が施されており、入口強度が１０
００〜１２００℃の場合は一般に多孔１４による対流冷
却が行われている。図における矢印は冷却用空気の流れ
を示す。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
ガスタービンの動翼においては多孔１４による対流冷却
などが行われており、冷却を終えて昇温した冷却用空気
は動翼１１頂部も冷却して多孔１４から流出するが、動
翼１１頂部における冷却効果は低く、この外にはシュラ
ウド１２部分における冷却は特に行われていない。最近
のシュラウド１２は大型化する傾向にあるため、冷却効
果が低いとシュラウド１２の付け根部が高遠心力により
捲り上がる応力が大きくなって破断に至る恐れもある。
ガスタービンの動翼においては多孔１４による対流冷却
などが行われており、冷却を終えて昇温した冷却用空気
は動翼１１頂部も冷却して多孔１４から流出するが、動
翼１１頂部における冷却効果は低く、この外にはシュラ
ウド１２部分における冷却は特に行われていない。最近
のシュラウド１２は大型化する傾向にあるため、冷却効
果が低いとシュラウド１２の付け根部が高遠心力により
捲り上がる応力が大きくなって破断に至る恐れもある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係るガスタービ
ンの動翼は上記課題の解決を目的にしており、翼部に長
さ方向に穿設され冷却用気体を通す複数の第一の冷却穴
と、該第一の冷却穴に連通してシュラウドに面方向に穿
設され冷却用気体を通す複数の第二の冷却穴とを備えた
構成を特徴とする。
ンの動翼は上記課題の解決を目的にしており、翼部に長
さ方向に穿設され冷却用気体を通す複数の第一の冷却穴
と、該第一の冷却穴に連通してシュラウドに面方向に穿
設され冷却用気体を通す複数の第二の冷却穴とを備えた
構成を特徴とする。
【０００６】また、本発明に係るガスタービンの動翼
は、翼部に長さ方向に穿設され冷却用気体を通す複数の
第一の冷却穴と、該第一の冷却穴に連通してシュラウド
に面方向に穿設され冷却用気体を通す複数の第二の冷却
穴とを備え、上記翼部のチップに沿い上記シュラウドに
２段状に刻設されて上段をプラグにより塞がれた溝を介
して上記第一の冷却穴に上記第二の冷却穴が連通した構
成を特徴とする。
は、翼部に長さ方向に穿設され冷却用気体を通す複数の
第一の冷却穴と、該第一の冷却穴に連通してシュラウド
に面方向に穿設され冷却用気体を通す複数の第二の冷却
穴とを備え、上記翼部のチップに沿い上記シュラウドに
２段状に刻設されて上段をプラグにより塞がれた溝を介
して上記第一の冷却穴に上記第二の冷却穴が連通した構
成を特徴とする。
【０００７】
【作用】即ち、本発明に係るガスタービンの動翼におい
ては、翼部に長さ方向に穿設され冷却用気体を通す複数
の第一の冷却穴に連通して複数の第二の冷却穴がシュラ
ウドに面方向に穿設され冷却用気体を通すようになって
おり、翼部に穿設された冷却穴を通って冷却した冷却気
体がシュラウドに穿設された冷却穴を通ってシュラウド
を冷却することによりシュラウドの温度が低下する。
ては、翼部に長さ方向に穿設され冷却用気体を通す複数
の第一の冷却穴に連通して複数の第二の冷却穴がシュラ
ウドに面方向に穿設され冷却用気体を通すようになって
おり、翼部に穿設された冷却穴を通って冷却した冷却気
体がシュラウドに穿設された冷却穴を通ってシュラウド
を冷却することによりシュラウドの温度が低下する。
【０００８】また、本発明に係るガスタービンの動翼に
おいては、翼部に長さ方向に穿設され冷却用気体を通す
複数の第一の冷却穴に翼部のチップに沿いシュラウドに
２段状に刻設されて上段をプラグにより塞がれた溝を介
して連通して複数の第二の冷却穴がシュラウドに面方向
に穿設され冷却用気体を通すようになっており、翼部に
穿設された冷却穴を通って冷却した冷却気体がシュラウ
ドに穿設された冷却穴を通ってシュラウドを冷却するこ
とによりシュラウドの温度が低下する。また、２段状に
刻設された溝を介して第一の冷却穴に第二の冷却穴が連
通することによりシュラウドに第二の冷却穴を穿設する
際に翼部のチップに沿ってシュラウドに溝を刻設し、こ
の溝に向けてシュラウドに第二の冷却穴を穿設し、第二
の冷却穴の穿設後に溝の上段をプラグで塞止すればよ
く、溝の刻設および第二の冷却穴の穿設が非常に容易に
なる。
おいては、翼部に長さ方向に穿設され冷却用気体を通す
複数の第一の冷却穴に翼部のチップに沿いシュラウドに
２段状に刻設されて上段をプラグにより塞がれた溝を介
して連通して複数の第二の冷却穴がシュラウドに面方向
に穿設され冷却用気体を通すようになっており、翼部に
穿設された冷却穴を通って冷却した冷却気体がシュラウ
ドに穿設された冷却穴を通ってシュラウドを冷却するこ
とによりシュラウドの温度が低下する。また、２段状に
刻設された溝を介して第一の冷却穴に第二の冷却穴が連
通することによりシュラウドに第二の冷却穴を穿設する
際に翼部のチップに沿ってシュラウドに溝を刻設し、こ
の溝に向けてシュラウドに第二の冷却穴を穿設し、第二
の冷却穴の穿設後に溝の上段をプラグで塞止すればよ
く、溝の刻設および第二の冷却穴の穿設が非常に容易に
なる。
【０００９】
【実施例】図１は本発明の一実施例に係るガスタービン
の動翼の説明図である。図において、本実施例に係るガ
スタービンの動翼は火力発電などに使用されるガスター
ビンの動翼で、インテグラルシュラウド翼と称され、翼
部２の先端にはインテグラル状をなすシュラウド１が翼
部２と一体に形成されている。シュラウド１は翼部２の
先端から漏洩するガスを減少させるとともに、シュラウ
ド１の端面を隣接するシュラウド１の端面に圧接させて
一連のグループ翼を形成させることにより翼部２の耐振
動強度を向上させている。翼部２には回転軸方向と円周
方向との２方向の振動が発生するが、シュラウド１の端
面を斜めに形成することにより両方向の振動が抑制され
る。また、シュラウド１には翼部２の先端部から漏洩す
るガスを減少させるためとケーシング側との接触を防止
するため、フィン７が削り出して設けられている。
の動翼の説明図である。図において、本実施例に係るガ
スタービンの動翼は火力発電などに使用されるガスター
ビンの動翼で、インテグラルシュラウド翼と称され、翼
部２の先端にはインテグラル状をなすシュラウド１が翼
部２と一体に形成されている。シュラウド１は翼部２の
先端から漏洩するガスを減少させるとともに、シュラウ
ド１の端面を隣接するシュラウド１の端面に圧接させて
一連のグループ翼を形成させることにより翼部２の耐振
動強度を向上させている。翼部２には回転軸方向と円周
方向との２方向の振動が発生するが、シュラウド１の端
面を斜めに形成することにより両方向の振動が抑制され
る。また、シュラウド１には翼部２の先端部から漏洩す
るガスを減少させるためとケーシング側との接触を防止
するため、フィン７が削り出して設けられている。
【００１０】本ガスタービンの動翼には高温のガスに対
応するために図に示すように多孔の冷却穴３による対流
冷却が行われている。また、シュラウド１が薄肉化さ
れ、平面がえい魚のような形状になっている。また、シ
ュラウド１中には冷却穴３に連通して溝中にさらに溝を
設けたような形状の二段溝４が翼部２のチップに沿って
刻設されており、この二段溝４に向けてシュラウド１の
端部からシュラウド１を冷却する複数条の冷却穴５がシ
ュラウド１中に穿設されている。シュラウド１に冷却穴
５を穿設する場合は、翼部２の冷却穴３の出口に沿って
予めシュラウド１に二段溝４を刻設しておき、シュラウ
ド１中に冷却穴５を二段溝４に向けて穿設した後に二段
溝４の上溝を蓋状のプラグ６で塞ぐ。このプラグ６は二
段溝４の上段にシュラウド１の冷却穴５を塞止しない程
度の深さで嵌め込まれ、周囲を溶接などにより塞がれて
固定されている。
応するために図に示すように多孔の冷却穴３による対流
冷却が行われている。また、シュラウド１が薄肉化さ
れ、平面がえい魚のような形状になっている。また、シ
ュラウド１中には冷却穴３に連通して溝中にさらに溝を
設けたような形状の二段溝４が翼部２のチップに沿って
刻設されており、この二段溝４に向けてシュラウド１の
端部からシュラウド１を冷却する複数条の冷却穴５がシ
ュラウド１中に穿設されている。シュラウド１に冷却穴
５を穿設する場合は、翼部２の冷却穴３の出口に沿って
予めシュラウド１に二段溝４を刻設しておき、シュラウ
ド１中に冷却穴５を二段溝４に向けて穿設した後に二段
溝４の上溝を蓋状のプラグ６で塞ぐ。このプラグ６は二
段溝４の上段にシュラウド１の冷却穴５を塞止しない程
度の深さで嵌め込まれ、周囲を溶接などにより塞がれて
固定されている。
【００１１】冷却用空気は冷却穴３を通って翼部２を冷
却した後、冷却穴５によってシュラウド１も冷却してシ
ュラウド１端部から流出する。このように翼部２の冷却
穴３とシュラウド１の冷却穴５とが連通していることに
より、冷却用空気が有効に消費される。また、シュラウ
ド１に二段溝４が刻設されていることにより、シュラウ
ド１に冷却穴５の加工が施し易くなる。なお、シュラウ
ド１は従来のガスタービンの動翼のように円周上に一定
幅のリング状にならずにリングの幅が部分的に欠けたよ
うな形状になるが、これはシュラウド１の重量が軽減さ
れるだけで特に問題はなく、隣接するシュラウド１とコ
ンタクト面で継がっていることにより翼部２の耐振動強
度を十分に保つことができる。また、フィン７もシュラ
ウド１が円周上欠けることなく継がる翼部２チップの中
心位置上を通るように設けることにより、ガスが漏れな
いように防ぐ機能を十分に発揮することができる。
却した後、冷却穴５によってシュラウド１も冷却してシ
ュラウド１端部から流出する。このように翼部２の冷却
穴３とシュラウド１の冷却穴５とが連通していることに
より、冷却用空気が有効に消費される。また、シュラウ
ド１に二段溝４が刻設されていることにより、シュラウ
ド１に冷却穴５の加工が施し易くなる。なお、シュラウ
ド１は従来のガスタービンの動翼のように円周上に一定
幅のリング状にならずにリングの幅が部分的に欠けたよ
うな形状になるが、これはシュラウド１の重量が軽減さ
れるだけで特に問題はなく、隣接するシュラウド１とコ
ンタクト面で継がっていることにより翼部２の耐振動強
度を十分に保つことができる。また、フィン７もシュラ
ウド１が円周上欠けることなく継がる翼部２チップの中
心位置上を通るように設けることにより、ガスが漏れな
いように防ぐ機能を十分に発揮することができる。
【００１２】従来のガスタービンの動翼においては多孔
による対流冷却などが行なわれており、冷却を終えて昇
温した冷却用空気は動翼頂部も冷却して多孔から流出す
るが、動翼頂部における冷却効果は低く、この外にはシ
ュラウド部分における冷却は特に行われていない。最近
のシュラウドは大型化する傾向にあるため、冷却効果が
低いとシュラウドの付け根部が高遠心力により捲り上が
る応力が大きくなって破断に至る恐れもあるが、本ガス
タービンの動翼はこの問題点を解消するためにシュラウ
ド１を薄肉化するとともにシュラウド１の平面をえい魚
のような形状にし、このシュラウド１の端面から翼部２
の冷却穴３出口に沿って二段溝４を刻設し、この二段溝
４に連通させてシュラウド１中に複数の冷却穴５を穿設
することにより冷却穴３と冷却穴５とは二段溝４を介し
て連通する。二段溝４の上段は冷却穴５を塞止させない
深さで溝状のプラグ６で塞ぐ。このようにしてシュラウ
ド１の重量が軽減されることにより、シュラウド１付け
根部に作用する捲き上がり応力が著しく小さくなって本
動翼の寿命が延びる。さらに、翼部２の冷却穴３を通っ
た冷却用空気がシュラウド１の冷却穴５を通って排出さ
れることによりシュラウド１が冷却され、シュラウド１
の温度が低減されて本動翼の寿命が一段と延びる。ま
た、シュラウド１に複数の冷却穴５を穿設する際に翼部
２の冷却穴３出口に沿って二段溝４が刻設されているこ
とにより、この二段溝４に向けてシュラウド１中に冷却
穴５を穿設すればよく、冷却穴５の穿設が容易である。
また、翼部２の冷却穴３出口の二段溝４を溝状のプラグ
６で塞止することにより、冷却用空気が無駄なく有効に
消費される。
による対流冷却などが行なわれており、冷却を終えて昇
温した冷却用空気は動翼頂部も冷却して多孔から流出す
るが、動翼頂部における冷却効果は低く、この外にはシ
ュラウド部分における冷却は特に行われていない。最近
のシュラウドは大型化する傾向にあるため、冷却効果が
低いとシュラウドの付け根部が高遠心力により捲り上が
る応力が大きくなって破断に至る恐れもあるが、本ガス
タービンの動翼はこの問題点を解消するためにシュラウ
ド１を薄肉化するとともにシュラウド１の平面をえい魚
のような形状にし、このシュラウド１の端面から翼部２
の冷却穴３出口に沿って二段溝４を刻設し、この二段溝
４に連通させてシュラウド１中に複数の冷却穴５を穿設
することにより冷却穴３と冷却穴５とは二段溝４を介し
て連通する。二段溝４の上段は冷却穴５を塞止させない
深さで溝状のプラグ６で塞ぐ。このようにしてシュラウ
ド１の重量が軽減されることにより、シュラウド１付け
根部に作用する捲き上がり応力が著しく小さくなって本
動翼の寿命が延びる。さらに、翼部２の冷却穴３を通っ
た冷却用空気がシュラウド１の冷却穴５を通って排出さ
れることによりシュラウド１が冷却され、シュラウド１
の温度が低減されて本動翼の寿命が一段と延びる。ま
た、シュラウド１に複数の冷却穴５を穿設する際に翼部
２の冷却穴３出口に沿って二段溝４が刻設されているこ
とにより、この二段溝４に向けてシュラウド１中に冷却
穴５を穿設すればよく、冷却穴５の穿設が容易である。
また、翼部２の冷却穴３出口の二段溝４を溝状のプラグ
６で塞止することにより、冷却用空気が無駄なく有効に
消費される。
【００１３】
【発明の効果】本発明に係るガスタービンの動翼は前記
のように構成されており、シュラウドの温度が低下する
ので、ガスタービンの動翼の寿命が格段に延長される。
のように構成されており、シュラウドの温度が低下する
ので、ガスタービンの動翼の寿命が格段に延長される。
【図１】図１（ａ）は本発明の一実施例に係るガスター
ビンの動翼の平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）における
Ｂ−Ｂ矢視図である。
ビンの動翼の平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）における
Ｂ−Ｂ矢視図である。
【図２】図２（ａ）は従来のガスタービンの動翼の正面
図、同図（ｂ）は同図（ａ）におけるＢ−Ｂ矢視図であ
る。
図、同図（ｂ）は同図（ａ）におけるＢ−Ｂ矢視図であ
る。
１ シュラウド ２ 翼部 ３ 冷却穴 ４ 二段溝 ５ 冷却穴 ６ プラグ ７ フィン
Claims (2)
- 【請求項１】 翼部に長さ方向に穿設され冷却用気体を
通す複数の第一の冷却穴と、該第一の冷却穴に連通して
シュラウドに面方向に穿設され冷却用気体を通す複数の
第二の冷却穴とを備えたことを特徴とするガスタービン
の動翼。 - 【請求項２】 上記翼部のチップに沿い上記シュラウド
に２段状に刻設されて上段をプラグにより塞がれた溝を
介して上記第一の冷却穴に上記第二の冷却穴が連通した
ことを特徴とする請求項１に記載のガスタービンの動
翼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7008826A JP2971356B2 (ja) | 1995-01-24 | 1995-01-24 | ガスタービンの動翼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7008826A JP2971356B2 (ja) | 1995-01-24 | 1995-01-24 | ガスタービンの動翼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08200002A true JPH08200002A (ja) | 1996-08-06 |
| JP2971356B2 JP2971356B2 (ja) | 1999-11-02 |
Family
ID=11703607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7008826A Expired - Lifetime JP2971356B2 (ja) | 1995-01-24 | 1995-01-24 | ガスタービンの動翼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2971356B2 (ja) |
Cited By (9)
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|---|---|---|---|---|
| WO1998059157A1 (fr) * | 1997-06-23 | 1998-12-30 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Virole pour aube de turbine a gaz refroidie |
| EP0930418A3 (en) * | 1998-01-13 | 2000-01-05 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Gas turbine rotor blade |
| EP0935052A3 (en) * | 1998-02-04 | 2000-03-29 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Gas turbine rotor blade |
| JP2000291405A (ja) * | 1999-04-05 | 2000-10-17 | General Electric Co <Ge> | ガスタービン・バケット及び上部シュラウド用冷却回路 |
| EP1041247A3 (en) * | 1999-04-01 | 2002-08-21 | General Electric Company | Cooling circuit for a gas turbine bucket and tip shroud |
| JP2006083851A (ja) * | 2004-09-15 | 2006-03-30 | General Electric Co <Ge> | タービンバケット翼形部の後縁のための冷却システム |
| JP2010053749A (ja) * | 2008-08-27 | 2010-03-11 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | タービン用翼 |
| JP6025941B1 (ja) * | 2015-08-25 | 2016-11-16 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | タービン動翼、及び、ガスタービン |
| JP6025940B1 (ja) * | 2015-08-25 | 2016-11-16 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | タービン動翼、及び、ガスタービン |
Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
| JP5297540B2 (ja) | 2010-01-20 | 2013-09-25 | 三菱重工業株式会社 | タービン動翼及びターボ機械 |
-
1995
- 1995-01-24 JP JP7008826A patent/JP2971356B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (21)
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| US6146098A (en) * | 1997-06-23 | 2000-11-14 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Tip shroud for cooled blade of gas turbine |
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